Raport za I połowę stycznia 2024 - czapa polarna wcale szybko nie przyrasta

Choć w ciągu ostatnich kilku tygodni warunki dla zamarzania arktycznych akwenów morskich uległy poprawie, to stan czapy polarnej wcale nie jest dobry. Pozornie sporych rozmiarów czapa polarna Oceanu Arktycznego w rzeczywistości jest mała. Ostatni raport Centrum Nauk Polarnych za grudzień 2023 pokazuje, że objętość, czyli ilość lodu morskiego była szóstą najmniejszą w historii pomiarów. Grubość lodu jest dwukrotnie mniejsza niż w XX wieku. Pierwsza połowa sezonu zamarzania 2023/24 ogólnie nie przedstawia się najlepiej. Rozpad wiru polarnego spowodował, że w Arktyce zrobiło się zdecydowanie cieplej niż zwykle, podczas gdy silne mrozy panują w Eurazji i Ameryce Północnej.

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.    

Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. University of Bremen/AMSR2

Rozmiary czapy polarnej są na pierwszy rzut oka imponujące. Na uwagę zasługuje tutaj lód rozciągający się między Svalbardem a Morzem Karskim, które oczywiście też jest zamarznięte. To efekt działania wzorców pogodowych, które umożliwiły stosunkowo szybką ekspansję lodu. Animacja obok pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie stycznia 2024 roku. Warto zauważyć, że te spore rozmiary lodu zostały osiągnięte dopiero pod koniec grudnia. W październiku, listopadzie i na początku grudnia czapa polarna miała duże opóźnienia w zamarzaniu niektórych akwenów. Szczególnie Zatoki Hudsona. 

 

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2023/24 roku w zestawieniu ze zmianami z 2016/17 oraz średniej z ostatnich 10 lat.

Tak naprawdę to właśnie to, co działo się w grudniu, doprowadziło do zwiększonych rozmiarów zasięgu lodu morskiego. Między 8 a 15 stycznia tempo zamarzania znacznie wyhamowało. 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023/2024 roku i wyszczególnienie w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

W połowie stycznia zasięg lodu zbliżył się już do wartości 14 mln km². Wielkość czapy polarnej jest obecnie 19. najmniejszą w historii pomiarów. To dość imponujący wynik - najwięcej od 2009 roku. 2009 rok był rokiem poprzedzającym ostatnią serię silnych roztopów, których zwieńczeniem było rekordowe topnienie w 2012 roku. Różnica w stosunku do średniej 1981-2010 dla 15 stycznia 2023 wynosi jedynie 0,45 mln km². Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. Jak widać, wciąż są widoczne różnice w stosunku do wielolecia. Mało prawdopodobne jest, by w ciągu najbliższych dni miały się one zmniejszyć.

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

Paradoksalnie dzieje się to w świecie cieplejszym o 1,5°C, ale świat cieplejszy o 1,5°C nie oznacza, że wszędzie musi być ciepło. Zważywszy na to, że dodatnie odchylenia w Arktyce koncentrują się akurat tam, gdzie lód występuje już od tygodni.

Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do zmian z wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Powierzchnia lodu (area) także mocno urosła, co świadczy o działaniu niskich temperatur. Spływ zimnych mas powietrza z centrum czapy polarnej spowodował szybkie pokrycie lodem akwenów, które już się wychłodziły, ale do ich zamarznięcia brakowało jeszcze niewielkiego spadku. Po tym, jak słabo zamarzała Zatoka Hudsona, teraz kolej przyszła na Morze Beauforta. Tam doszło do powstania połyni. To naturalny stan rzeczy, ale jak pokazuje wykres obok, na Morzu Beauforta powierzchnia lodu notuje rekordowe dla stycznia rozmiary. Gdyby lód był grubszy, połynia miałaby mniejszy rozmiar lub nie powstałaby w ogóle.

 

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla grudnia. NASA/GISS

Odchylenia temperatur od średniej 1991-2020 w dniach 1-13 stycznia 2024. NOAA/ESRL

Rozpad wiru polarnego doprowadził do adwekcji ciepłych mas powietrza nad region arktyczny. Jak widać na mapie, ciepło dotarło nad Morze Beauforta i Czukockie, które są już zamarznięte. Temperatury wzrosły tam do kilkunastu stopni poniżej zera. Zwykle panuje tam ponad 30-stopniowy mróz. Temperatury więc nie mogły doprowadzić do roztopów. Podobnie było nad Morzem Baffina. Tam temperatury wzrosły do koło -13°C, więc wciąż było zimno. Większy wpływ na zmiany zasięgu/powierzchni lodu miał wiatr, który wypychał lód, a zbyt słaby mróz uniemożliwił potem szybki powrót lodu w niektórych miejscach. Inne obszary, które już były wychłodzone, szybko zamarzały. Średnia temperatura nad Morzem Barentsa wynosiła około -18°C. Ostatnio spadki sięgały tam poniżej -20°C. Lód musiał się w końcu pojawić mimo atlantyfikacji tych wód.  Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 1-14 stycznia 2024. 

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90°N) w 2024 roku względem średniej z lat 1958-2002. DMI

Tak więc wzrost temperatur nie był wystarczająco mocny, by zatrzymać zamarzanie. Jak pokazuje wykres, w pierwszej połowie stycznie temperatury były wyższe od średniej wieloletniej. Dotyczy to jednak obszarów już pokrytych lodem, gdzie zwykle o tej porze panuje siarczysty mróz. Ten mróz jest lżejszy, a to przekłada się na wolniejsze tempo wzrostu grubości lodu, a nie jego zasięgu.

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 stycznia w latach 2015-2024. DMI

Wody arktyczne są cieplejsze niż zwykle, co powoduje, że w niektórych miejscach zamarzanie jest wolniejsze niż być powinno. Patrząc na te mapy, należy pamiętać, że są to anomalie temperatury powierzchni wód, także tych, które normalnie powinny być pokryte lodem. Np. wokół Svalbardu dominują odchylenia na poziomie około +1oC. Oznacza to, że woda zamiast mieć -1,8oC i być tym samym pokryta lodem a -0,8oC i jest wolna od lodu. Przy lodzie na Morzu Grenlandzkim, Beringa i Baffina mamy odchylenia zerowe, a nawet ujemne. Oznacza to, że woda tam już zamarza lub zaczyna zamarzać. A jeśli tak się nie dzieje, to dlatego, że wieje wiatr od południa, który nie przynosi wzrostu temperatury powietrza powyżej zera, ale fizycznie odpycha lód, powodując jego "siłowe" kurczenie się. Oczywiście każdy akwen rządzi się tutaj na swoich zasadach, gdzie za każdym razem też panują inne warunki. Przykładowo na Morzu Grenlandzkim miała miejsce ekspansja lodu, ale już się zakończyła. Ujemne anomalie na mapie, to miejsca, gdzie woda zamiast 0°C, ma -1,5°C, więc wiejący dalej z północy wiatr musi tę wodę wychłodzić, by mogła zamarznąć. Woda jest zasolona, więc brakuje jeszcze 0,3°C.

 

Grubość lodu morskiego w latach 2015-2024 dla 10 stycznia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Po stosunkowo słabym sezonie roztopów w 2023 roku należałoby się spodziewać poprawy stanu lodu morskiego. Sytuacja jest tylko nieznacznie lepsza w stosunku do 2021 roku. To jest rok, gdzie wcześniej miały ekstremalne roztopy. Tak stan lodu, jaki widać teraz te efekt działania cieplejszych niż zwykle warunków. Jeśli mróz jest zbyt słaby, to lód morski nie zwiększa swojej grubości w normalnym tempie. Dzieje się to wolniej, bo musi spaść temperatury spodu pokrywy lodowej, by dalej mogła się wychładzać pod nim woda. 

Mozaika zdjęć satelitarnych Morza Barentsa w dniach 13-15 stycznia 2024 roku. Sentinel-1 AB, Sea Ice Denmark

 

Zdjęcie satelitarne Morza Beauforta w paśmie temperatury barwowej 15 stycznia 2024 roku. NASA Worldview

 

Zdjęcie satelitarne Morza Lincolna w paśmie temperatury barwowej 12 stycznia 2024 roku.

Rozmiar dwuwymiarowy to nie wszystko. Lód jest cienki, więc, jak pokazują zdjęcia satelitarne - łatwo pęka, powstają w nim szczeliny. Widać to wszędzie, szczególnie na Morzu Beauforta. Ale nawet w Basenie Arktycznym, gdzie ponownie skruszył się lód u wejścia do Cieśniny Naresa. Takie coś zwykle dzieje się latem, ale w naszych czasach dzieje się to także zimą. Podsumowując, sezon zamarzania wygląda niezbyt dobrze. 

 

Zobacz także:

• Raport za II połowę grudnia 2023 - chwilowe wzmocnienie nic nie warte, 1 stycznia 2024 W pierwszej połowie grudnia 2023 roku wir polarny w Arktyce umocnił się. Rezultatem była poprawa warunków dla zamarzania wód Oceanu Arktycznego, które oddawały ciepło do atmosfery.
• Raport za I połowę grudnia 2023 - rozpad wiru rozgrzał Arktykę, 16 grudnia 2023